[发明专利]具有温度补偿功能的数字模块及其温度补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数字模块，尤其是具有温度补偿功能的数字模块，还涉及这种数字模块温度补偿的方法。

背景技术

称重传感器是一种将质量信号转变为可测量的电信号输出的装置，由于内在的各种影响因素和外部环境条件的影响，其输出特性将会较大地偏离理想的输出特性，为了提高称重传感器的综合性能指标，就必须采取各种补偿措施。

称重传感器有6大补偿，分别是零点补偿、零点温度补偿、灵敏度补偿、灵敏度温度补偿、非线性补偿和输入电阻标准化调整。传统的补偿方法需要十多个元器件，全部由人工测试和焊接，用此方法不仅造成传感器结构上复杂化，而且一般需要在-10℃、20℃和40℃温度等多个温度条件下的交变测试，其测试时间一般为22小时/件，其中对称重传感器的升降温及保温时间约为19小时，由于这一热平衡辅助时间较长，造成整个测试时间长，不仅能量消耗大，而且生产效率低下。

上述为模拟式的称重传感器，目前已有数字式的称重传感器，是在称重传感器的基础上增加数字模块，把模拟电压信号转换成数字信号进行传输，数字传感器可以用软件实现非线性补偿和输入电阻标准化调整，但其他的补偿仍需要采用模拟方式实现，则还存在如上述模拟称重传感器的问题。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种具有温度补偿功能的数字模块，可以自动地对称重传感器进行温度补偿，质量稳定精度高。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种温度补偿的方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种具有温度补偿功能的数字模块，包括单片机接口电路，其特征在于，还包括与所述单片机接口电路连接的温度测量及参考电压电路，所述温度测量及参考电压电路的接口外接数字温度传感器。

所述温度测量及参考电压电路具有用于连接温度传感器的四个接口：外接正电源的第一接口、外接SDA线的第二接口、外接SCL线的第三接口和外接负电源的第四接口；所述第一接口内接高电平，所述第二接口的内输出端连接第一温度采集电路的第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接单片机接口电路的单片机的第一I/O接口，所述第一电阻通过第一电容接地，所述第三接口内接所述单片机的第二I/O接口，所述第四接口内接地。

所述温度测量及参考电压电路还包括第二温度采集电路和电源电压检测电路，所述第二温度采集电路采用集成温度传感器，所述集成温度传感器的公共接地引脚接地，所述集成温度传感器的工作电压引脚连接高电平，所述集成温度传感器的的输出引脚连接第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端连接所述单片机的第三I/O接口，所述第二电阻通过第二电容接地；所述电源电压检测电路，包括第三电阻，所述第三电阻一端连接高电平，所述第三电阻的另一端连接单片机的参考电压引脚并通过并联的第四电阻和第三电容接地。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种温度补偿的方法，上述的数字模块进行温度补偿，所述温度补偿方法包括零点温度补偿和灵敏度温度补偿方法，其特征在于，所述零点补偿采用点斜式公式：AD_补偿量＝K(T_X-T_F标)+AD_Z；

其中，K是零点温度系数；T_X是当前温度；T_F标是当前温度T_X所处温度段的温度起始值；

所述灵敏度补偿采用公式：N_输出＝N_实测-((N_实测-N_基准点)×K_每公斤+K_基准点)×(T_实测-T_基准点)；其中，N_输出：在当前温度下数字传感器经补偿后输出的重量值；N_实测：在当前温度下数字传感器实测输出值；N_基准点：选定的基准点，在线性标定时选其中的某一点；K_每公斤：每公斤重量对应的温度系数的差；K_基准点：选定的基准点的温度系数；T_实测：当前温度；T_基准点：传感器线性标定时的温度。